Evren aniden yok olabilir mi?

Harvard Üniversitesi’nde gerçekleştirilen ve Live Science gibi popüler bilim platformlarına da konu olan araştırmaya göre** evrende bir noktada Higgs alanında oluşup buradan etrafa yayılan negatif enerji balonunun bize ulaşmasıyla bildiğimiz evrenin aniden yok olabileceği öne sürülüyor. Evrenin yavaş ölümü teorisinden farklı olarak 10139 yıl içerisinde gerçekleşebilecek böyle bir olayla evrenin aniden yok olabileceğini öne süren araştırmayı nasıl yorumlamak gerektiğini Boğaziçi Üniversitesi Fizik Bölümü öğretim üyeleri Prof. Dr. İbrahim Semiz ve Doç. Dr. Dieter Van Den Bleeken’ sorduk.

Makalenin “kuantum tünelleme” kavramıyla anlaşılabileceğine dikkat çeken Prof. Dr. İbrahim Semiz, araştırmayı şöyle açıkladı: “Burada ana fikir şu: Evrende var olabilecek kuantum alanlarının herhangi bir noktadaki olabilecek en düşük enerji düzeyine temel hal diyoruz, fakat bizim minimum enerji zannettiğimiz durum her zaman minimum enerji olmayabilir. Alanın henüz ulaşılmamış başka değerlerinde enerji daha da düşük olabilir. Bu temel hal enerji düzeyi başka sebeplerden de değişebilir, örneğin erken evrendeki şişme/enflasyon kuramı bu durumlardan biri. Bu araştırmada söz konusu olan şey ise ilk olasılık, yani o alanın başka bir değerinde daha düşük enerjili bir hal mevcut olması.  Bu durumda kuantumsal olarak bir geçiş olasılığı var ki buna da kuantum tünelleme diyoruz. Ancak geçiş olasılıkları çok küçük oluyor. Böyle bir şey olursa da çok ısıtılan suyun kaynaması gibi bir faz değişikliği söz konusu olur. Bir yerde hal değişikliği olduğu zaman, eğer enerjisi düşük seviyede ise, çevresindekilere de aynı dönüşümü yaptırtıyor ve böylece genişliyor. Fakat burada çok temel anlamda bir hal değişikliği olduğu için parçacıkların kütlelerin değişmesi, etkileşim katsayılarının değişmesi yani neredeyse fizik kurallarının değişmesi söz konusu. İyi haber ise biz bunu duymayız bile. O şey ışık hızıyla gelen bir duvar gibi bize gelir ve biz ne onun geldiğini görürüz ne de olayı deneyimleriz. İkincisi de olasılık çok düşük.”

Prof. Dr. İbrahim Semiz söz konusu makalede iddia edildiği gibi evrenin yok olmasına neden olabilecek negatif enerji balonunu domino taşı benzetmesiyle şu şekilde açıkladı: “Sistemler her zaman daha düşük enerjiye gitmeye çalıştıkları için negatif enerjiye sahip olan bölge uzayda genişliyor. Örneğin çok sayıda dik domino taşı düşünün, bunlardan ortadaki biri devrildiğinde o diğerlerini de düşürür ve bu hareket yayılarak hepsi düşer. Aslında negatif enerji balonunun genişlemesi demek negatif enerjili kısmın yani devrilmiş dominolar bölgesinin büyümesi demek.”

“Evrenin bu şekilde yok olabileceği fikri yeni bir fikir değil”

Doç. Dr. Dieter Van Den Blekeen de bu fikrin yeni bir fikir olmadığını ve 1970’li yıllardan beri var olduğunu ekledi. Blekeen ve Semiz’in belirttiğine göre bu araştırmada iddia edilen ise minimum enerji düzeyinin önceki çalışmalara göre daha iyi hesaplanmış olması. Bu hesaplamaların nasıl yapıldığı konusunda Prof. Dr. Semiz şunları söyledi: “Bu hesaplamalar Higgs kütlesi gibi temel fiziksel alanlar hakkında bildiklerimizi kullanılarak yapılıyor. 1970’li yıllarda bu hesaplamalar bu kadar iyi yapılamazdı çünkü o zaman elde bu kadar bilgi yoktu. Faz dönüşümü olabileceği fikri çok düşük bir olasılık ve 13 milyar yıldır olmadıysa neden yarın olsun, diye sorulabilir. Bu araştırmada da evrenin beklenen yaşam süresi veriliyor ancak burada kullandıkları varsayımlarda sıkıntılar var. Örneğin karanlık madde etkisi ihmal edilmiş ve genelçekim hiç hesaba katılmamış. Bu hesabı yapabilmek bir makale yayınlamaya değer bir çaba ancak kesinlikle eldeki son sonuç değil, çünkü çok düşük bir olasılık.”

Evrenin yok olması üzerine iddia edilen farklı teoriler de mevcut

Harvard Üniversitesi’nde yapılan bu araştırma evrenin aniden yok olabileceğini ileri sürerken, “sürekli genişleyen evrenin yavaş ölümü” teorisi de gündemde kalmaya devam ediyor. Prof. Dr. Semiz evrenin yavaş ölümü teorisini şöyle açıkladı: “Evrenin efektif sıcaklığı denilebilecek bir arka fon ışınımı var ve bu ışınımın enerjisine karşılık gelen bir sıcaklık söz mevcut, bu sıcaklık şu anda 3 Kelvin, epey düşük bir sıcaklık. Evren genişledikçe de bu sıcaklık düşüyor. Diğer etkileri hesaba katmazsak bu teoriye göre evren genişlemeye devam ettikçe en sonunda artık hiçbir olayın gerçekleşmediği, yalnızca genişleyen, soğuk ve neredeyse bomboş bir şeye dönüşecek. Zaten bu bir bitiş değil, bir dönüşüm.”

Doç. Dr. Dieter Van Den Bleeken de evrenin yok oluşuna dair bu teorilerde iddia edilen evrenin yaşam süresinin yanında Güneş’in ömrünün çok daha kısa olduğuna dikkat çekiyor: “Güneş’in kalan normal ömrünün 5 milyar yıl olduğu tahmin ediliyor ve bu rakam çok daha kısa ki Güneş’in normal ömrü bitmeden bile sıcaklığı artıyor. Güneş şimdikinin iki buçuk katı sıcaklığa ulaşacak ve okyanuslar bu ömrün bitmesinden çok daha önce buharlaşacak.”

Prof. Dr. İbrahim Semiz ve Doç. Dr. Dieter Van Den Bleeken bu araştırmaların çok düşük olasılıkları içerse de değerli olduğunu ekliyor: “Bu araştırmalar bilgimizin tam sınırlarında yaptığımız zihin jimnastikleri ve ulaşılan sonuçların geçerli olup olmadığı çoğunlukla ancak 15-20 yıl sonra anlaşılır, yine de neyin doğru olduğunu anlamak için bu çalışmalar yapılmak zorunda.”

*https://journals.aps.org/prd/pdf/10.1103/PhysRevD.97.056006

**https://www.livescience.com/62207-higgs-field-instanton-destroy-universe.html

Haber: Yılmaz Yeniler, Gizem Seher / Kurumsal İletişim Ofisi